CN111299986A - 薄壁异形件的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本技术涉及一种薄壁异形件的加工技术。提供一种薄壁异形件的加工方法，包括：对已经铣削形成内外对称结构窗口的零件，先精车前半部分内外径环槽，增加对零件的夹紧力，再精车后半部分内外径环槽。本发明有效解决了该类型薄壁异形件加工变形的问题，通过编排合理的工艺路线、选取独特的走刀路线克服了零件结构带来的加工难题，可以为其他类似结构的零件加工提供参考方法及依据。
Description
技术领域
本技术涉及一种薄壁异形件的加工技术。
背景技术
发动机油滤组件热交换器的结构是一种薄壁多槽类异形件，其安装在油滤组件主机匣，是一个为滤前燃油、滤前滑油提供首次热交换的零件。该零件充分利用油滤组件主机匣空间，实现燃滑油首次热交换。
热交换器的材料为2024，该材料具有强度高，有一定的耐热性，可用作150℃以下的工作零件。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著。
热交换器为薄壁类异形件，其结构特点为回转体多槽类零件，内外径面最薄处厚度仅为1.2mm，零件总长77.3mm，最大外径Ф83mm，最小内径Ф67.5mm。为了实现燃油、滑油的热交换零件内外均布有环形槽。
主要技术问题如下:
1、零件内外表面最薄处要求1.2mm，车工进行加工时零件易变形。
2、零件内外槽顶要求同轴度0.05、圆度0.05，形位公差极严，车工难以保证。
3、零件壁薄，车工装夹存在困难。
技术核心问题是如何保证车削加工过程中不变形,加工后满足设计图纸尺寸要求。
发明内容
本发明提供一种薄壁异形件的加工方法，所要解决的问题是车削加工走刀路线的问题，实现加工零件过程中不因零件的变形导致产品不合格,最终保证产品的尺寸。
本发明技术方案：
一种薄壁异形件的加工方法，包括：
对已经铣削形成内外对称结构窗口的零件，先精车前半部分内外径环槽，增加对零件的夹紧力，再精车后半部分内外径环槽。
精车时，零件转速500r/min，加工零件内、外径时，车床进给量为0.2mm/min；加工环槽时，车床进给量为0.1mm/min。
采用槽宽1mm、刀尖为R0.1毫米的车刀进行加工。
车削时按照先内后外的原则，先加工前半部分内径环槽，再加工前半部分外径环槽；在加工后半部分环槽之前，在30mm夹头的位置增加夹紧力。
在精车之前还包括：
粗加工对零件去除余量；
对零件超声波探伤。
粗加工对零件去除余量时，内外均留余量1mm。
精车后半部分内外径环槽后还包括：精加工零件远端内外径止口及环槽。
精加工零件远端内外径止口及环槽后还包括：对零件进行尺寸检验，包括全部尺寸、形位公差及表面粗糙度。
对零件进行尺寸检验后还包括：对零件进行硫酸阳极化表面处理。
对零件进行硫酸阳极化表面处理后还包括：对零件的外观进行检验，保证零件表面镀层均匀。
本发明有益效果：
本发明有效解决了该类型薄壁异形件加工变形的问题，通过编排合理的工艺路线、选取独特的走刀路线克服了零件结构带来的加工难题，可以为其他类似结构的零件加工提供参考方法及依据。
附图说明
图1为本发明加工路线为精加工内外环槽的走刀路线示意图。
图2为本发明精加工零件远端内外径止口及环槽示意图。
具体实施方式
本发明所采用的具体工艺路线方法是：粗加工→超声波探伤→铣窗口→精车→精车→尺寸检验→硫酸阳极化→最终检验
本发明采用的技术措施是精加工一次成型加工出所有环槽，保证加工后要求的形位公差及尺寸精度。
1：粗加工，粗加工对零件去除余量，一般情况下粗加工后对零件留余量3mm，但是考虑到零件结构的特殊性，为了最大可能的减小精车的车削抗力，内外均留余量1mm；零件在机床上夹紧时，属于典型的悬臂梁结构，为了车削时零件整体刚性较好，留出30mm长的夹头，供精车时装夹，同时消除了精车时对零件直接施加夹紧力导致零件变形的隐患；在粗加工时内外同时去除余量也有效的减轻了材料内部的残余应力。
2.超声波探伤，为无损检验工序，该工序用以检测零件表面及内部有无裂纹等缺陷，由于粗加工后零件结构简单有利于超声波探伤的进行，所以该工序一般在粗加工后，零件经过该工序检测后可以尽早地发现原材料的缺陷，避免在加工成型后出现裂纹等缺陷导致零件的报废。
3.铣窗口，该零件有内外对称结构的窗口，只能通过铣削形成，在铣窗口时采用内外同时加工的方式，即内径窗口铣削一次，外径窗口铣削一次，每一次铣削量为0.5mm，所有窗口留有余量0.2mm，最后一次加工成型。
4：精车，精加工零件内部外部环形槽，该零件在外径方向存在14处环槽，槽宽2.4mm，槽底直径为Φ75.9+0.1，槽顶直径为
对内径的同轴度要求不大于Φ0.04；内径方向存在16处环槽，槽宽2.4mm，槽底直径为Φ73.5-0.1，槽顶直径为Φ67.5+0.046，圆度不大于0.05。考虑到零件的特殊结构，如果按照通用的方法由左至右依次进行车削，随着零件环槽的加工，零件整体的刚性将逐渐减小，零件尺寸精度受切削力的影响将变大，可能导致上述尺寸超差。本发明采用先加工前部分内外环槽，后加工后部分内外环槽的走刀路线进行加工。在加工前部分环槽时，零件整体刚性较好变形最小，选用较锋利的车刀进行加工以减小车削抗力，所以采用槽宽1mm、刀尖为R0.1mm的车刀进行加工，车削时按照先内后外的原则，先加工前半部分内径环槽，再加工前半部分外径环槽；在加工后半部分环槽时，对零件的夹紧力进行调整，即在30mm夹头的位置增加夹紧力，使得零件的装夹稳定提高，整体刚性也获得了提升，此调整有利于控制零件变形，图1所示的加工路线为精加工内外环槽的走刀路线。在加工时，为了最大程度提高零件表面的粗糙度，根据2024材料的切削性能选用零件转速500r/min，通过计算加工零件内、外径时，进给量为0.2mm/min；加工环槽时，进给量为0.1mm/min。
5.精车，精加工零件远端内外径止口及环槽，见图2，由于零件主要轮廓的内外环槽已经加工成型，直接装夹的条件下会导致零件受夹紧力影响导致尺寸和形位公差的超差，所以采用在内径处填充金属塞子的形式进行加工以保证加工时零件整体的稳定性。
6.尺寸检验，对零件进行尺寸检验，包括全部尺寸、形位公差及表面粗糙度，以验证该加工方法的正确性。
7.硫酸阳极化，对零件进行表面处理，零件在硫酸溶液中，在外加电流的作用下，表面形成一层氧化膜，克服了零件表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，使零件在燃油环境中稳定工作，延长使用寿命。
8.最终检验，对零件的外观进行检验，保证零件表面镀层均匀。
Claims (10)
1.一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，包括：
对已经铣削形成内外对称结构窗口的零件，先精车前半部分内外径环槽，增加对零件的夹紧力，再精车后半部分内外径环槽。
2.如权利要求1所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，
精车时，零件转速500r/min，加工零件内、外径时，车床进给量为0.2mm/min；加工环槽时，车床进给量为0.1mm/min。
3.如权利要求1所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，
采用槽宽1mm、刀尖为R0.1毫米的车刀进行加工。
4.如权利要求1所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，
车削时按照先内后外的原则，先加工前半部分内径环槽，再加工前半部分外径环槽；在加工后半部分环槽之前，在30mm夹头的位置增加夹紧力。
5.如权利要求1所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，在精车之前还包括：
粗加工对零件去除余量；
对零件超声波探伤。
6.如权利要求5所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，
粗加工对零件去除余量时，内外均留余量1mm。
7.如权利要求1所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，精车后半部分内外径环槽后还包括：
精加工零件远端内外径止口及环槽。
8.如权利要求7所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，精加工零件远端内外径止口及环槽后还包括：
对零件进行尺寸检验，包括全部尺寸、形位公差及表面粗糙度。
9.如权利要求8所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，对零件进行尺寸检验后还包括：
对零件进行硫酸阳极化表面处理。
10.如权利要求9所述的一种薄壁异形件的加工方法，其特征在于，对零件进行硫酸阳极化表面处理后还包括：
对零件的外观进行检验，保证零件表面镀层均匀。
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